1. 一种环状多源配电网的电能质量监测器优化配置方法，包括如下步骤： 步骤1、定义适用于环状多源电网结构拓扑分析的新概念：与福射状电网结构特点不 同，环状多源电网运行方式和状态具有可变性，部分线路电流流向存在多种可能，从而影响 各节点配置电能质量监测器的监测范围，要求将各种可能情况均纳入考虑；电能质量监测 装置简称PQM; 步骤101，正方向的规定:为匹配电能质量扰动源方向判定方法，需要建立一个固定坐 标系，设定由母线指向线路方向为正方向；电能质量扰动源简称PQDS; 步骤102,双向等效线路的定义:将除电源、负载引出线外的每条线路等效成两条并行 双向的具有固定电流流向的线路； 步骤103,端点的定义:将线路电流流入端设置为可配置PQM的端点来表示该线路，即每 条线路可等效表示为两个端点； 步骤2、环状多源系统结构表征矩阵的构建:基于步骤1环网拓扑分析，分别构建修正邻 接矩阵、系统结构矩阵、潮流方向矩阵、监测可观矩阵描述网络结构，为PQM优化配置提供数 据支撑； 步骤201，修正邻接矩阵的构建：邻接矩阵Adw常用于电力网络拓扑分析，其形式为 4^ = h。:bgxw,，= 1，2,…，Ws为母线节点编号，饰为系统母线节点数量;矩阵元素^。的 赋值原则如式(1)所示；因为网络化电能质量监测系统中负载和电源都是重要的监测对象， 需要对邻接矩阵进行适当修正：用母线与等效为母线0的大地间的连接线表示负载，用母线 与其自身的连接线表示电源;修正邻接矩阵乂S的形式为为增加了 表示大地的母线0后的系统节点编号;元素表示环状多源网络中每个端点的结构编号， 其取值表示该端点是否存在，赋值原则如式(2)所示；

步骤202，系统结构矩阵构建:将矩阵中所有有效端点，即/;1 * 0的端点，按行顺序 提取出，并将其依次按序标记为新的系统端点符号tj，其中j = l，2，...T为依次按序标记后 tj的编号，T为有效端点总数量;利用其与母线可共同构成描述各端点与母线间固定位置关 系的系统结构矩阵SsM;SsM是一个TXNb的矩阵，其元素赋值原则如式(3)所示；

步骤203,潮流方向矩阵构建:尽管环状多源系统运行方式和状态存在多种可能，但其 绝大多数时间处于正常运行状态，PQM配置需优先保证系统正常运行状态下拓扑结构的全 网可观;通过比较电流方向和设定正方向，可对SSM矩阵进行修正，得到包含系统潮流信息的 潮流方向矩阵Cdm;Cdm矩阵元素 cji的赋值原则如式(4)所示，其中j为tj的编号，i为系统中母 线编号；

步骤204,系统单距区块划分:考虑系统拓扑结构中，线路密集度对监测点配置的影响； 首先基于系统正常运行状态下反映潮流方向的拓扑结构，对系统线路进行等效间距处理， 选取拓扑结构中相邻母线间最短的线路作为单元距离的标尺，各母线间线路的等效间距为 整数倍单元距离，并W单元间距划分区块，命名为单距区块;单距区块内单元线路数量指不 包含电源和负荷引出线的线路数量； 步骤205,监测可观矩阵构建：目标电网完成监测器配置，根据正常运行状态下的潮流 拓扑结构，可构建监测可观矩阵Mcm，用于描述各PQM与各线路间的位置关系，表征各监测器 的可观范围;Mcm矩阵是一个TXM的矩阵，Μ是监测器数量，其元素 mjr赋值原则如式(5)所示， 其中r为系统中PQM编号；

步骤3、权重因子的定义:基于PQM布置一般性准则，系统中不同端点具有不同性质，存 在不同的重要程度;合理定义权重因子量化描述各个端点的重要程度，使各端点的性质能 在优化配置算法中得到体现； 步骤301，PQM优化布置原则归纳:根据环状多源网络结构特点并结合考虑PQDS定位需 求，归纳出6条PQM布置一般性准则； A1)准则1:(N-1)准则，N为同一母线上连接的线路总数； A2)准则2:负载支路上具有更高的权重； A3)准则3:电源引出线具有最高的权重； A4)准则4:同一条线路上优先只装一个PQM; A5)准则5:除负载引出线外与该母线相连的端点小于等于两个，此类端点权重较低;相 应地，与该类端点属于同一线路的端点权重较高； A6)准则6:优先满足正常运行状态下全网可观； 步骤302,有效端点进行运算编号和属性分类:为提高算法效率，对所有筛选出的有效 端点进行运算编号和属性分类;端点的属性分为电源端点、负荷端点、对向端点和普通端 点;对向端点指除去负荷外与母线相连的端点数量小于等于2的端点，负荷端点包括负荷引 出端点和与对向端点属于同一线路的端点，普通端点即不归属于其余巧巾类型的端点;运算 编号即端点按考虑母线编号和SsM矩阵中有效端点排序进行编号;若某一端点同时包含两种 属性，则对其属性值进行均一化处理； 步骤303,定义权重因子:基于步骤301的一般性准则的说明，系统中不同端点具有不同 性质，存在不同的重要程度;合理定义权重因子量化描述各个端点的重要程度，使各端点性 质能在优化配置算法中得到体现;结合端点属性和编号，定义化，帖，丫 1己个权重系数量 化表征PQM配置一般性准则:帖表征准则1;化表征准则2，3，5; 丫 ij表征准则4，6; Qij，丫 ij， Pij的数学表达式分别如式(6)~（12)所示；

式中：i表示母线编号；j表示有效端点序号;au为端点运算编号，表示i母线上连接的j 序号有效端点；Τυ表示运算编号为au的端点为不同性质时对应的属性值，如式（12)所示； 气，巧2,碼3,气分别为电源端点、负荷端点、普通端点和对向端点对应的属性值，且其关 系为巧,/2 = ω,:=2巧，=4巧j ;w，TV;，和W诚别表示母线i上电源端点、负荷端点、 普通端点和对向端点数量;Cl表示母线i上所有不同性质端点数量与属性值乘积的累加和， 如式（10)所示;Λ&表示单距区块k内单元线路数量;k表示单距区块编号;L表示单距区块数 量;Dk表示单距区块k内单元线路数量与系统所有线路数量的比值，如式（11)所示;Nbu表示 端点au下区域包含的母线数量;Ni表示母线i上端点总数量;Αυ表示系统所有端点数量与系 统母线数量的比值，如式(9)所示;Βυ表示端点au下区域包含的端点数量； 步骤4、模糊度指标定义：系统中布置的监测器数量不够，将导致部分端点不能被有效 监测，端点识别时将出现拓扑模糊;定义不同模糊度指数形式进行系统端点模糊度描述； 步骤401，规定PQM监测模糊的范畴； B1)规定1:安装有监测器的端点不模糊； B2)规定2:与同一条母线相连接的Ni个端点，安装有监测器的端点数量大于或等于Ni- 1，则该Ni个端点不模糊； B3)规定3:除去已安装监测器的端点后仍存在两个与母线相连的端点时，若与其相连 的端点不模糊，则运两个端点也不模糊； 步骤402,环状多源系统监测模糊指标定义：定义两种模糊度指数，系统整体模糊度和 部分最大模糊度;系统整体模糊度简称IEA，部分最大模糊度简称IMA;分别如式（13)，（14) 所示；

其中：iV心表示k区块不能被识别的线路端点数量；bk表示区块k的整体模糊程度，

;Mk表示对区块k进行监测的监测器数量;K为系统区块总数;对IMA进行[0，1]归整 处理，得到如式(15)所示归一化的部分最大模糊度IMA'；

α巧 ΙΕΑ和ΙΜΑ '的取值范围都已归整到[0，1 ]区间；ΙΕΑ说明当电网任意点发生电能质量扰 动时，监测系统判定扰动源位置的能力；ΙΜΑ'说明监测系统对各区域监测能力的均等程度； 根据运两个指标，可计算配置Νμ个监测点的监测系统模糊度，监测系统模糊度简称ΙΑ，如式 (16)所示；

(16) 步骤403,使用监测可观矩阵检查模糊度:监测系统的各模糊度指标可通过监测可观矩 阵进行获取和校验，其主要流程为：1)构建系统监测可观矩阵Mgm; 2)对μ™矩阵进行分区域 处理;3)根据模糊规定1，2，3从各区域中排除各PQM; 4)计算各区块的bk; 5)计算ΙΕΑ，ΙΜΑ '， IA;步骤5、PQM优化配置模型的建立:基于网络特性分析，W及特征矩阵、权重系数和模糊 度指标的定义，建立PQM最优布置的优化模型，目标函数和约束条件分别如式（17)，（ 18)所 示； (17)

(18) 其中:F(X)为目标函数;NMmin和NMmax为监测点的最小数量和最大数量;决策变量XU的赋 值原则如式(19)所示；

(19) 步骤6、优化模型的求解:PQM优化配置模型求解的基本思路是，首先计算权重因子，基 于其建立目标函数并在给定监测器数量下进行优化，确定监测器位置;然后，基于已知的监 测器位置，构建监测可观矩阵，进而基于模糊度检测流程计算IA指数;经过多次迭代，最后 确定监测器的最优数量和位置，使IA值在给定约束条件下最小化。